地球历史的地球化学节律

地球化学成分和其他地质现象一样，在地球发展过程中也表现出节律。文中选择大气中的ＣＯ２，海水中的δ＾３４Ｓ和＾８７Ｓｒ／＾８６Ｓｒ，地壳中的Ｋ／Ｎａ为代表，介绍了地球历史发展中的地球化学节律，同时人出了区域构造演化中的地球化学演化节律的研究实例。     

地球历史的地球化学节律

地球化学成分和其他地质现象一样，在地球发展过程中也表现出节律。文中选择大气中的ＣＯ２、海水中的δ３４Ｓ和８７Ｓｒ／８６Ｓｒ、地壳中的Ｋ／Ｎａ为代表，介绍了地球历史发展中的地球化学节律，同时还给出了区域构造演化中的地球化学演化节律的研究实例。在此基础上，对引起地球化学节律性变化的动力学机制进行了讨论，指出板块构造机制存在着时代的局限性，并提出了用“开”、“合”的思路去认识地球历史的地球化学节律性。     

地球演化中最大的两级节律

地球演化中表现出的最大两级节律为１０×１０８ａ和２×１０８ａ。每２个相邻节律可合并为一个周期，因而地球演化的最大两级周期为２０×１０８ａ和４×１０８ａ。岩石学、地层学和构造地质学方面诸多证据都说明这种划分的合理性。对于地球演化中的这类大型节律及周期性的成因机制，用笔者已提出的“地球多级驻波脉动理论模型”可以得到较合理的解释。     

地球的节律与大陆动力学的思考

地球的节律可能是地质作用在地球发展中普遍存在的规律，既有不同的类别，又有时限不同的级别。节律具有突发性和旋回性或周期性，总的构成不同的发展阶段。地球节律可能最终受到天文因素背景的控制。节律现象因受到地区性因素以及一些非线性因素的叠加和干扰，形成不同程度的耦合和偏离，表现十分复杂。文中讨论了较长周期的沉积旋回周期和构造岩浆旋回周期。大陆地质是地球动力学的信息库。文中讨论了陆壳形成、大陆在地史中的聚散演变；讨论了联合古陆和超级大陆的周期，也涉及板块运动、大陆聚散及其受深部过程的控制和驱动力问题；最后论述了地球阶段性有限膨胀的可能性及其初步检验情况。     

全球构造研究的思考

“板块构造”并不直接等价于全球构造。将各板块同一构造力学属性和特征的边界分别连接起来 ,可以建立起环太平洋深俯冲构造系、南半球为主体的洋脊构造系和北半球为主体的陆 /陆浅俯冲构造系 ,它们空间展布的分区 ,揭示了全球表层构造格架具有N/S半球与 0°/ 180°半球双棕胀缩耦合非对称性。这一认识获得全球地热与地幔质量分布非均一性的初步证明。此全球构造格局和运动 ,可作为启发和约束地幔运动和动力学分析的表层边界条件。全球板块内部的次级构造 ,在大陆型板内有两种 ,一是以盆、山、原 (高、低 )作为次级构造单元 ,重点是研究它们的演化耦合关系 ;二是以次板块、地块、块体之类的概念作为次级、再次级构造单元 ,重点是研究块体以及多块体之间的应力、应变和运动的相互关系。两种研究方式的不同 ,也可能与研究的目的和时间尺度要求不同有关。两者能否融合 ,应不应该融合 ,需深入思考。地球多圈层相互作用的科学目的是建立地球大系统科学。流体地球部分与固体地球部分以往因研究的时间尺度很难匹配而分立。但地球一系列“微动态”行为 ,如地震、火山、洋脊涌流等 ,其时间尺度和多级的动态韵律与地球流体的动态韵律是可以比较的。固体地球微动态行为对地下流体的运动有重要影响。     

侏罗-白垩纪地球圈层演化节律及相互关系

文章根据国内外近年多学科研究新成果，结合东亚燕山构造阶段经典地区陆相地层特征，重点评述了全球中侏罗至早白垩世地质年代表存在的问题，提出了与国际海相分阶、二级层序地层界面、磁性地层和较合理的同位素年龄值相协调的陆相地层划分对比方案。在此基础上探讨了地球岩石圈、水圈、气圈、生物圈以及地外宇宙圈演化节律和耦合关系，指出本阶段中地球各圈层演化节律间的一些差异性和不确定性，显示了地球历史节律中规律性和随机性的辩证统一。     

对地质节律与地球动力系统的思考

文章对地质历史过程中出现的各种节律现象进行了分析，并就其可能的形成原因进行了初步讨论，认为地球的内部动力作用是地质节律形成的主要的动力学背景。地球内部动力系统的能量主要来源于原始增生热、短寿命放射性核素和长寿命放射性核素衰变产生的辐射能等；能量主要以热传导、热对流的方式由地球内部通过岩石圈向外耗散，并导致岩石圈的板块运动；内部能量的释放是呈指数衰减的，在此背景上叠加着非线性的、脉冲式的变化。在分析地球动力系统的主要特征基础上，笔者将地球视为一个自组织临界状态的自然系统，提出一个简单地球热动力系统模型，对地质节律现象进行模拟，并对未来地球动力系统模型要考虑的主要问题进行了简要讨论。     

陆相沉积盆地的构造与沉积演化节律耦合关系

陆相沉积盆地的构造与沉积演化节律耦合关系蔡雄飞（中国地质大学地球科学学院，武汉，４３００７４）陆相沉积盆地存在盆内与盆外紧密相关的节律耦合关系，这种节律耦合关系，以外部的构造、源区岩性、气候和古地形等因素尤为重要。其中构造节律因素最为重要，它直接控制...     

全球构造研究的简要回顾

全球构造研究可分为：（１）１９世纪后期“固定论”占统治地位阶段；（２）２０世纪６０年代前“活动论”曲折发展阶段；（３）６０年代以来板块学说占统治地位阶段。当代全球构造研究以地球深部构造与物质研究为关键。日本学者提出了“幔柱构造”和新的全球构造体系，其它学者提出了不同形式的“膨胀论”和“脉动论”。全球构造研究应注意思想创新，冲破均变论思想的局限性。建议以突变观点和“阶段论”为依据，使观察、推理和实验三者适当配合，发挥优势，逐步建立自己的地球动力学及其演化模型。     

地球历史的“开”,“合”节律与古地磁变化

地球历史的节律突出表现为“开”与“合”有规律的组合。“开”，“合”节律应根据地质，地球化学，地球物理，生物等各种信息综合分析需而建立，一般可分为全球性，区域性，地区性，露头和微观五个级别的“开”，“合”旋回或韵律。文中综合各方面资料编制了全球“开”，“合”旋回演化简图。     

论塔里木地台北缘中元古宙兴地运动

在塔里木地台北缘库鲁克塔格断隆上,发现晚元古宙帕尔岗群与其下伏兴地塔格群之间为角度不整合。进一步研究了中元古宙兴地塔格群和晚元古宙帕尔岗塔格群在沉积建造、变质作用、构造样式和岩浆活动等方面的差异,证明中元古宙末期曾发生强烈构造运动——兴地运动。它在1.3～1.4Ga达到高潮,0.95～1Ga时结束,形成塔里木地台基底。根据构造要素的叠加关系和变形特征,将这次构造运动划分为三个变形幕。     

薄冲积层下开采地表动态移动规律与特征

位于采煤影响区的高压线、输气输油管道、河道等设施对地表动态移动极为敏感。以甘肃某煤矿在金沙河下开采为背景,通过现场地表移动监测,获得薄冲积层条件下综放开采地表动态移动变形规律。研究表明：薄冲积层下综放开采地表具有下沉移动起始期很短、活跃期较长等特点。地表移动活跃期位于工作面前方110 m至工作面后方400 m范围内,历时185 d,期间地表点下沉量可达到该点总下沉量的90.7%;地表移动剧烈期在工作面后方50 m至150 m范围内,但剧烈扰动时间相对较短,历时约60 d。基于测点下沉曲线为S型分布、下沉速度曲线类似为正态分布特点,建立了考虑开采时间和工作面推进速度因素的地表下沉及下沉速度动态模型,并追踪刻画出地表测点往复式下沉与水平运动的轨迹。薄冲积层下开采,地表裂缝更易平行于工作面走向方向发育,并且随工作面的推进,地表裂缝具有前移和密集区向工作面外侧小范围扩大的时空特征。     

程潮铁矿地下开采引起岩层移动机制初探

在对矿区地质条件、采矿情况以及监测资料分析的基础上,提出了悬臂梁的力学模型。该悬臂梁是由NWW向节理切割下盘的花岗岩岩体而产生。地下采矿引起的岩层移动分为两个阶段,筒状破坏延伸到地表之前为第1阶段;筒状破坏延伸到地表后,则进入第2阶段。筒状破坏延伸到地表使水平构造应力释放,悬臂梁受力发生变化,而发生弯曲折裂变形和破坏,从而形成了深部岩体破坏的4个区:破裂岩体区、破裂过渡带、变形区和未扰动岩体区。通过对矿区地表测点所测数据进行分析,结合上述岩层移动机制和裂缝产生过程,将变形区域划分为:变形累积区、裂缝产生区、裂缝扩展区和裂缝闭合区。随着采矿的进行,深部岩体4区将逐渐向下延伸,地表4区将逐渐向外扩展。     

贵州紫云运动与泥盆纪末华南板块海退事件的因果关系研究

紫云运动是贵州境内发生于泥盆纪末石炭纪初的一次以地壳相对垂直抬升为主要特点的构造运动。经对比研究,发现紫云运动受控于全球海平面下降和区域构造沉降的联合作用,其断裂特点与区域断裂构造特点相一致,且紫云运动与广西、湖南境内的柳江运动具有时间上的一致性。     

基于不同地质统计方法的渗透系数场对污染物运移的影响

渗透系数场的空间变异性是影响污染物运移结果的决定因素,而地质统计方法是解决渗透系数空间变异性的主要技术手段。本文利用野外场地实测数据,采用普通克里格法和指示克里格法、顺序高斯模拟法和顺序指示模拟法四种地质统计方法,插值估测和模拟再现随机渗透系数场,进而对比研究四种渗透系数场对大尺度污染物运移的影响。研究结果表明,污染羽的质心位置（一阶矩）主要由渗透系数的平均值来决定;污染羽在空间上的展布范围（二阶矩）主要受渗透系数空间变异方差的影响;条件模拟克服了估计法的平滑效果,较好地再现真实曲线的波动性,渗透系数（ lnK）估计方差与污染羽空间二阶矩随着条件模拟次数的增加而减小,并且顺序指示模拟程度更加明显。     

矿山覆岩移动特征与安全开采深度

对采矿引起的矿山覆岩移动特征研究成果及工程实践进行了总结,以此为基础,就受众多因素制约的重要问题-矿山安全开采深度问题形成了几点认识与建议。     

福建沿海地壳运动与GPS测量结果初步分析

为监测北东和北西向断裂带的活动性以及水口库区因蓄水所诱发的地壳形变,而在福建沿海建立的由12个测点组成的GPS监测网,迄今为止,进行了2次联测,一次在1995年,一次在1997年。本文对这2次的观测概况、数据处理以及精度分析作了较详细的介绍,并对福建沿海地壳水平位移场特征及其动力学机制进行了探讨。     

大南海地区新生代板块构造活动

在新生代澳大利亚板块和欧亚板块之间的大洋中，存在一些地块(微板块)；同时，澳大利亚板块北部边缘的一些地块先后和澳大利亚板块分离，向北运动，与一些和欧亚板块分离出来的地块先后发生碰撞缝合。在此期间，由于地块分离而发生海底扩张，产生许多小洋盆，如南海、苏录海、苏拉威西海、安达曼海等，最后形成了东南亚地区今日的构造景观。笔者从大南海地区新生代的构造演化史之框架来研究南海地区新生代的构造演化历史，认为南海地区新生代的构造活动既与印度板块和欧亚板块的碰撞有关，也与太平洋板块向欧亚板块的俯冲活动有联系；同时，还受到澳大利亚板块向北运动之影响。南海地区在新生代发生过两次海底扩张，第一次海底扩张发生在42～35Ma前．是受印度板块和欧亚板块碰撞而引起欧亚大陆之下向东南方向之地幔流的影响而发生的，其海底扩张方向为NWSE，产生了南海西南海盆；第二次海底扩张发生于32～17Ma前。由于太平洋板块向欧亚板块俯冲，俯冲的大洋岩石圈已达700km深处，阻挡了欧亚大陆的上地幔向东南方向之流动，从而转向南流动。引起南海地区南北向海底扩张，即新生代第二次海底扩张，产生了南海中央海盆。南海新生代洋盆诞生之后，由于大南海地区继续有地块碰撞和边缘海海底扩张，对南海南部地区产生挤压，从而使这里的沉积发生变形，这就引起万安运动(南海南部)。     

板块运动的机制与动力来源学术争鸣

目前人类对地球的认识仍很肤浅,无论国外还是国内对于地球动力学问题仍在探索过程中,Science杂志2005年公布的125个重大科学问题中的第10个问题是“地球内部是如何运行的”,提出地球动力来源还尚未解决。 2017年出版的《中国学科发展战略--板块构造与大陆动力学》认为板块构造理论虽然取得了巨大成功,但该学说依然存在其形成以来就存在的难题,即板块动力、板块起源及板块上陆三大问题,驱动板块运动的动力机制是最为重要的问题,也是亟待解决的问题。 研讨会分两个环节,一是主要观点报告环节,二是讨论争鸣环节。 在报告环节,涉及动力机制的主要有5位报告人,分别阐述了他们的主要观点。梁光河提出了新大陆漂移说,通过大量证据分析认为传统的海底扩张驱动大陆漂移的模式存在很多问题,很多地质和地球物理观测事实说明持续推动大陆漂移的动力不是海底的持续扩张,而是大陆板块后下方持续的岩浆上涌推动大陆板块向前漂移,那是一个自发的连锁反应。万天丰认为传统的海底扩张传送带模式很难解释大陆板块漂移速度远远大于地幔对流速度这个问题,提出了陨击说。陨石撞击诱发地幔底劈推动大陆板块运动这个新的驱动模式。唐春安提出了地球龟裂说,认为地球内部热能的积累与释放,使得地质历史上岩石圈地幔具有冷热交替的周期。毛小平分析认为,目前所提出的地球动力中,只有周向应力具有足够数量级的应力,可以推动板块运动;周向应力在岩石圈薄弱处释放从而产生地壳相对运动;长期以来解释不了的“地壳异常压力”其实就是周向应力,而可独立于重力的构造力、碰撞力并不存在。 在讨论争鸣环节,大家针对地壳运动的动力来源自由发言。梁光河指出万天丰提出的陨石撞击可以较好地解释超大陆裂解的初始动力,但不同意陨石撞击可以提供持续的大陆漂移的动力,以印度板块的北漂为例,因为地幔的巨大黏滞阻力,需要无数个陨石定点撞击印度板块后面才可能持续推动印度板块漂移。唐春安提出地球的锅盖效应,因此上地幔具有冷热周期,在热周期地壳才会大规模漂移,按照力学机制,大洋中脊和转换断层不可能是海底扩张产生的,应该是大陆漂移拉开产生的断裂系统。最后杨巍然总结发言,认为陨石撞击是一个重要因素,地球上的构造运动都可以归结为开合运动,海底扩张和大陆漂移都是存在的,地体构造也是科学的。研讨会取得的共识是：大陆的确存在大规模水平运动,传统的地幔对流传送带驱动模式存在很多与观测事实不符的问题,需要重新认识驱动机制和驱动力的问题,对板块俯冲问题多数持怀疑甚至反对的观点。其驱动力应该来自重力和地球内部热力,但它们之间是如何相互作用的,仍需要进行更深入的研究。     

华南中晚二叠世含煤沉积类型之重议

华南龙潭组沉积复杂多样,对比困难。本文以岩石地层、生物地层、含煤地层以及它们共同构建的地层组合及叠覆关系作为对比标尺,以其中海相层为主要标志,结合华南中、晚二叠世构造古地理特征,将龙潭组划分为9种类型,并对长兴组、大隆组进行了厘定。